Java中的反射机制详解

一、什么是反射？

    在运行状态中，对于任意一个类，都能够获取到这个类的所有属性和方法，对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性(包括私有的方法和属性)，这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能就称为java语言的反射机制。通俗点讲，通过反射，该类对我们来说是完全透明的，想要获取任何东西都可以。

    想要使用反射机制，就必须要先获取到该类的字节码文件对象(.class)，通过字节码文件对象，就能够通过该类中的方法获取到我们想要的所有信息(方法，属性，类名，父类名，实现的所有接口等等)，每一个类对应着一个字节码文件也就对应着一个Class类型的对象，也就是字节码文件对象。

获取字节码文件对象的三种方式。

1 Class clazz1 = Class.forName('全限定类名')

通过Class类中的静态方法forName，直接获取到一个类的字节码文件对象，此时该类还是源文件阶段，并没有变为字节码文件。

2 Class clazz2  = Person.class

当类被加载成.class文件时，此时Person类变成了.class，在获取该字节码文件对象，也就是获取自己， 该类处于字节码阶段。

3 Class clazz3 = p.getClass()

通过类的实例获取该类的字节码文件对象，该类处于创建对象阶段　

有了字节码文件对象才能获得类中所有的信息，我们在使用反射获取信息时，也要考虑使用上面哪种方式获取字节码对象合理，视不同情况而定。下面介绍Class类的功能。

二、反射机制能够获取哪些信息

2.1 通过反射获取类实例信息

//获取字节码文件Class clazz = Class.forName('com.demo.user');//创建User实例，这里是通过User的无参构造函数来创建的User user = (User) clazz1.newInstance();

2.2 获取指定构造器方法

2.1说明了通过无参构造器创建实例的方法，那如果只有有参的构造器该如何创建实例呢？

// 获取字节码文件Class clazz = Class.forName('com.demo.User');// 先获取有参构造器，parameterTypes:表示参数列表，有多少写多少，也可以不写，不写调用的就是无参构造函数Construtor constructor = clazz.getConstructor(int.class, String.class);// 通过构造器来实例化对象，将实际的参数传进去User user = (User) constructor.newInstance(18, '宝宝');

2.3 获取全部构造方法

Class clazz = Class.forName('com.demo.User');// 获取所有构造方法Constructor[] constructors = clazz.getConstructors();// 遍历所有构造方法for(int i = 0; i < constructors.length; i++) {  // 获取每个构造函数中得参数类型字节码对象。  Class[] parameterTypes = constructors[i].getParameterTypes();  System.out.println('第'+i+'个构造函数');  for(int j = 0; j < parameterTypes.length; j++) {   //获取构造函数中参数类型    System.out.print(parameterTypes[j].getName()+',');  }}

2.4 获取类得所有成员变量

(1)、获取指定成员变量

//获取字节码文件Class clazz = Class.forName('com.demo.User');//获取实例对象User user = (User) clazz.newInstance();// 成员变量为非私有变量，使用getField（name）获取；通过name来获取指定成员变量Field field = clazz.getField('name');// 成员变量为私有属性，获得其属性对象后，还要让其打开可见权限Field field1 = clazz.getDeclaredField('id');field1.setAccessible(true);// 对其变量进行赋值操作field1.setInt(user, 5);// 获取成员变量得值System.out.println(field.getInt(user));

(2)、获取全部成员变量

Class clazz = Class.forName('com.demo.User');User user = (User) clazz.newInstance();user.setId(13); // 赋值操作user.setName('宝宝'); // 赋值操作Field[] fields = clazz.getDeclaredFields(); // 将私有的属性也一并获得for(int i = 0; i<fields.length; i++) {  fields[i].setAccessible(true); // 将属性（尤指私有属性）的权限打开  System.out.println(fields[i].get(user)); //获取成员变量的值}

2.5 获得方法并使用 

Class clazz = Class.forName('com.demo.User');User user = (User) clazz.newInstance();// 不带参数的方法， eat为不带参数的public方法/***clazz.getMethod(name, parameterTypes)* name: 方法名* parameterTypes: 方法的参数类型的Class类型，没有则什么都不填，比如参数为string，则填String.class*/Method method = clazz.getMethod('eat');// 调用方法/*** method.invoke(obj, args)* obj: 方法的对象* args: 实际的参数值，没有则不填*/method.invoke(user);
// 带参数的方法，sing为带一个String类型参数的方法Method method1 = clazz.getMethod('sing', String.class);method1.invoke(user, '小明');
// 获取私有的方法，和获取私有属性一样，say为私有方法Method method2 = clazz.getDeclaredMethod('say');methods.setAccessible(true);method2.invoke(user);

2.6 获取所有方法

Method[] methods = clazz.getDeclaredMethods();User user = (User) clazz.newInstance();for(Method method : methods) {  method.setAccessible(true);  System.out.ptintln(method.getName());  // 获得方法的参数，又回到了之前的代码  Class<?> parameterTypes = method.getParameterTypes();  for(int j=0; j<parameterTypes.length; j++) {    // 获取构造函数中的参数类型    System.out.print(parameterTypes[j].getName()+',');  }}

2.7 获得该类的所有接口

　Class[]　getInterfaces()：确定此对象所表示的类或接口实现的接口

　返回值：接口的字节码文件对象的数组

2.8 获取指定资源的输入流

　InputStream getResourceAsStream(String name)　　

　return：一个 InputStream 对象；如果找不到带有该名称的资源，则返回 null

　参数：所需资源的名称，如果以'/'开始，则绝对资源名为'/'后面的一部分。

2.9 动态代理的概述和实现

　　动态代理：一种设计模式，其非常简单，很容易理解，你自己可以做这件事，但是觉得自己做非常麻烦或者不方便，所以就叫一个另一个人(代理)来帮你做这个事情，而你就不用管了，这就是动态代理。举个例子，买火车票叫人代买。 

　　在程序运行过程中产生的这个对象,而程序运行过程中产生对象其实就是我们刚才反射讲解的内容，所以，动态代理其实就是通过反射来生成一个代理

　 在Java中java.lang.reflect包下提供了一个Proxy类和一个InvocationHandler接口，通过使用这个类和接口就可以生成动态代理对象。JDK提供的代理只能针对接口做代理。我们有更强大的代理cglib，Proxy类中的方法创建动态代理类对象分三步，但是注意JDK提供的代理只能针对接口做代理，也就是下面的第二步返回的必须要是一个接口。

　　1、new出代理对象，通过实现InvacationHandler接口，然后new出代理对象来。

　　2、通过Proxy类中的静态方法newProxyInstance，来将代理对象假装成那个被代理的对象，也就是如果叫人帮我们代买火车票一样，那个代理就假装成我们自己本人

　　 3、执行方法，代理成功

　　　　将代理对象中的内容进行实现

public class MyInvocationHandler implements InvocationHandler{  private Object target;    public MyInvocationHandler(Object target) {    this.target = target;  }    @Override  public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {    System.out.println('权限校验');    method.invoke(target, args);    System.out.println('日志打印');    return null;  }}

public interface Student{
public void login(); public void submit();}

@Overridepublic void login(){  System.out.println('登录');}
@Overridepublic void submit() {  System.out.println('提交');}

MyInvocationHandler m = new MyInvocationHandler(si);Student s = (Student) Proxy.newProxyInstance(si.getClass().getClassLoader(), si.getClass().getInterfaces(), m);s.login();s.submit();

注意newProxyInstance的三个参数，第一个，类加载器，第二个被代理对象的接口，第三个代理对象。　　

2.10 还有很多方法，比如获得类加载器，等等

　　具体还需要别的，就通过查看API文档来解决。

三、反射机制的应用是咧

3.1 利用反射，在泛型为int的arryaList集合中存放一个String类型的对象

　  原理：集合中的泛型只在编译器有效，而到了运行期，泛型则会失效

List<Integer> list = new ArrayList<Integer>;list.add(4);list.add(5);Class clazz = list.getClass();Method method = clazz.getMethod('add', Object.class);method.invoke(list, 'ddd');System.out.println(list);

四、总结

在我们日常开发中，反射用到的比较少，或者即使碰到也不知道这里是用反射实现的，了解反射的实现更利于我们写代码，这篇文章只介绍了反射的基本知识，更多使用场景在实际开发中遇到会更加好理解。